CC BY
72
***** ИЗВЕСТИЯ *****
№ 3 (39), 2015
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Исходя из рисунков приведенного двумерного анализа можно сказать, что для обеспечения минимального тягового сопротивления отвально-чизельного рабочего органа, могут быть рекомендованы следующие оптимальные значения факторов: х1 = -0,1 .„0,1 (49...51 мм), Х2 = - 0,2 „.0 (172...180 мм), хз = 0 .„0,2 (0...30 мм).
Библиографический список
1. Адлер, Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий [Текст] / Ю.П. Адлер, Е.В. Маркова, Ю.В. Грановский. - Изд-е второе, перераб. и доп. - М.: Наука, 1976. - 279 с.
2. Дегтярев, Ю.П. Регрессионный анализ на ПЭВМ [Текст] / Ю.П. Дегтярев, А.И. Филатов // Труды Волгоградского СХИ. - Волгоград, 1992. - С. 128-131.
3. Мельников, С.В. Планирование эксперимента в исследованиях с.-х. процессов [Текст] / С.В. Мельников, В.Р. Алешкин, П.М. Рощин. - М.: Колос, 1972. - 200 с.
4. Плуг-рыхлитель [Текст]: патент 2502250 RU, МПК А01В13/14, / И.Б. Борисенко, А.С. Овчинников, Ю.Н. Плескачев, А.Е. Доценко и др. заявл. 07.02.2012 опуб. 27.12.2013 Бюл. №36.
5. Румшанский, Л.З. Математическая обработка результатов эксперимента. Справочное руководство [Текст] / Л.З. Румшанский. - М., 1971. - 192 с.
E-mail: borisenivan@yandex.ru УДК 631.559:635.656: [631.67+631.8]
РОСТ, РАЗВИТИЕ И УРОЖАЙНОСТЬ СОИ ПРИ ОРОШЕНИИ И ВНЕСЕНИИ ЗОЛОШЛАКА В УСЛОВИЯХ ЮЖНОЙ ЗОНЫ ПРИАМУРЬЯ
Е.П. Боровой1, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Н.А. Юст2, кандидат сельскохозяйственных наук Н.А. Г орбачева2, аспирант
волгоградский государственный аграрный университет, 2Дальневосточный государственный аграрный университет, г. Благовещенск
В статье представлены данные по изучению влияния орошения на рост и развитие растений сои, показаны дозы внесения золошлака, определена урожайность сои.
Ключевые слова: соя, рост, развитие, растения, орошение, золошлак, урожайность, вегетация, южная зона Приамурья.
Одной из главных особенностей сельского хозяйства южной зоны Приамурья является широкое распространение посевов сои. Наблюдение за линейным ростом сои позволяет оценить развитие надземной части растений в зависимости от водного и пищевого режима.
Рост - необратимое увеличение размеров и массы тела, связанное с новообразованием элементов структуры организма. Развитие - это качественные изменения структуры и функций растения и его отдельных частей - органов, тканей, клеток, возникающие в процессе онтогенеза. В процессе роста накапливается органическое вещество, формируется урожай [8].
Ускорить процесс роста и развития растений сои можно при их орошении с внесением различных доз химмелиорантов, которыми могут являться золошлаки. В целом, количество золошлаковых отходов с учетом внедрения современных методов очистки уходящих газов и в зависимости от количества потребляемого топлива в Амурской области будет расти. Это связано, прежде всего, с ростом объемов добычи и потребления угля и, следовательно, с ростом количества породных отвалов от угледобычи и золошлаковых отходов. Образование золошлаков от объектов энергетики составит около
146
***** ИЗВЕСТИЯ *****
№ 3 (39), 2015
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ОБРАЗОВАНИЕ
850 тыс. т/год. При этом происходит накопление отходов и, если в расчетах принять долю утилизации и использования ЗШО энергообъектов не ниже уровня 2005 г., то к 2030 г. объем накопленных ЗШО составит около 12 млн. т.
Изучение влияния различных режимов орошения и доз внесения золошлака на рост, развитие и урожайность сои проводилось нами на опытном поле отдела семеноводства ФГБОУ ВПО «Дальневосточный государственный аграрный университет», с. Грибское, Благовещенского района Амурской области.
В опытах изучались два фактора:
- изменение водного режима почвы под влиянием орошения при поддерживании предполивного порога влажности почвы на уровне 60, 70 и 80 % НВ и контрольный вариант - без орошения;
- изучение эффективности внесения доз золошлака на рост и развитие растений в количестве 40 и 60 т/га в качестве химмелиоранта.
В опытах изучался сорт сои «Даурия». Способ орошения - дождевание. Полевые наблюдения проводили в соответствии с методикой полевого опыта Б.А. Доспехова, П.Г. Найдина и В.Н. Плешакова [3, 6, 7].
Водопотребление сои определялось методом водного баланса А.Н. Костякова [5], плотность почвы определяли по методике АН. Качинского [4]. Влажность почвы устанавливали термостатновесовым методом. Поливы проводили по достижению влажности почвы в активном слое (h = 0,3 м) заданных предполивных порогов, согласно схеме опытов.
Золошлаковые образцы для анализов отбирались в различных точках поверхности золоотвала и исследовались в ФГУ САС «Амурская». Для определения их фазового и химического состава использовались методы анализа: силикатный, атомноабсорбционный, нейтронно-активационный и спектральный.
Уборку осуществляли по повторностям в один прием. Урожай с каждой делянки убирали отдельно без смешивания зерна. Анализ структуры урожая проводился по пробным снопам, взятым по одному квадратному метру на одной из повторностей каждого варианта. Структуру урожая определяли в лабораторных условиях. Экспериментальный материал подвергли математической обработке дисперсионным методом с применением электронновычислительной техники [3].
Полноценное развитие каждого отдельного биологического процесса при формировании продуктивной части урожая возможно только при оптимизации водного и питательного режимов почвы.
Продолжительность периода вегетации, в течение которого сельскохозяйственные культуры проходят разнокачественные фазы развития, является одним из важных критериев оценки условий формирования их урожая.
На протяжении всего периода вегетации, нами велись фенологические наблюдения. При недостатке влаги в почве процесс роста и развития замедлялся, вегетативная часть становилась грубее, наблюдалось отставание в наступлении каждой из последующих фаз развития, существенно снижались темпы роста растений и, как следствие, падал выход товарной продукции.
По изучаемым вариантам опыта фиксировались даты наступления основных периодов роста и развития сои. Результаты исследований представлены в таблице 1.
За период наблюдений увеличение продолжительности вегетации зафиксировано на вариантах опыта с улучшенным водным режимом почвы, благодаря чему создавались более благоприятные условия для повышения продуктивности сои.
147
148
Таблица 1 - Продолжительность периодов роста и развития сои в зависимости от варианта режима влажности почв
Год исследо- ваний Вариант режима влажности почвы Продолжительность, дней
посев -всходы всходы -цветение цветение -начало бо-бообразо-вания бобообразо-вание -начало массового налива бобов налив-начало созревания начало созревания -полное созревание посев -полное созревание всходы -полное созревание
2011 Контроль 10 36 19 15 17 14 111 103
60 % НВ 8 37 20 16 19 14 114 106
70 % НВ 6 35 21 15 21 17 115 109
80 % НВ 7 38 19 16 20 14 114 107
2012 Контроль 10 40 21 11 11 15 108 98
60 % НВ 9 39 24 12 12 15 111 102
70 % НВ 7 38 26 10 17 16 114 107
80 % НВ 8 38 22 11 16 17 112 104
2013 Контроль 9 41 23 15 13 10 114 105
60 % НВ 8 41 23 16 14 10 112 104
70 % НВ 6 40 24 18 14 12 114 108
80 % НВ 7 41 21 13 16 10 108 101
2014 Контроль 10 41 21 14 15 13 109 102
60 % НВ 7 38 20 15 18 14 112 105
70 % НВ 5 36 23 16 19 16 115 110
80 % НВ 6 36 22 15 17 15 111 105
Ы
Й
N
Щ
to
to
о
* Ы О it. К
а о Й ^
St. О щ St.
g-3
Й о о а
в В
is
ЙЙ о to to о to to to со to о to to о tt. to to о to to to о to
0
1
to
to
о
*
*
*
*
*
to
Й
0
1
*
*
*
*
*
***** ИЗВЕСТИЯ *****
№ 3 (39), 2015
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Так, влияние водного режима почвы на продолжительность вегетации сои начинало проявляться уже в период посев - всходы. Так, в зависимости от заданного предполивного порога влажности всходы появлялись на 5-8 день, при этом более ранние были отмечены в вариантах с ППВ 70 % НВ. Сравнивая по годам исследований, следует отметить, что наиболее быстрые всходы появились в условиях сухого 2014 года на орошаемых делянках, что указывает на прямую зависимость появления всходов от условий влагообеспеченности почвы. На вариантах без проведения полива период посев - всходы увеличился до 10 дней, что соответственно объясняется более низким содержанием влаги. Проведенные исследования показали, что при повышении предполивной влажности почвы в посевах сои прослеживается закономерность к увеличению продолжительности вегетации от 1 до 7 дней. Общая продолжительность периода вегетации в зависимости от режимов орошения изменялся от 108 до 115 дней, в среднем за годы исследований. На вариантах без орошения период вегетации был короче и составлял от 98 до 105 дней.
Улучшение водного и пищевого режима в значительной степени стимулирует линейный рост сои, накопление сухого вещества в посевах.
Начиная с фазы цветения, темпы роста сои быстро увеличиваются. В это же время, становятся наиболее заметны различия в динамике линейного роста по вариантам опыта [1].
Как показали наблюдения значительное влияние на динамику линейного роста растений сои оказывала влагообеспеченность почвы [9].
Каждому растению присущ свой критический период относительно обеспечения влагой в зависимости от характера структуры урожайности и фаз развития. Недостаток влаги в один период не может быть компенсирован избытком ее в последующие фазы развития. Так, недостаток влаги в период всходов и закладки репродуктивных органов задерживает рост растений, способствует низкому прикреплению бобов, нарушает азотное питание растений, так как при этом снижается образование клубеньков [8].
Наибольшая эффективность воздействия водного режима почв на формирование вегетативной массы сои достигалась при создании оптимальных условий увлажнения почвы, т.е. поддержание ее на уровне не ниже 80% НВ [10].
В результате исследований определено влияние режимов орошения и доз внесения золошлака на линейный рост растений сои. Так, после появления третьего тройчатого листа соя на орошаемых вариантах начинает обгонять в росте контрольные растения (без орошения и без внесения золошлака), и к началу цветения эта разница составляет от 0,05 до 0,14 м.
Начиная с фазы цветения до образования бобов, темпы роста сои быстро увеличиваются. Например, в вариантах с предполивным порогом влажности 70 % НВ при внесении золошлака в количестве 60 т/га, высота растений увеличилась на 0,37 м, при внесении золошлака 40 т/га на 0,34 м, а в вариантах без орошения высота растений увеличилась всего на 0,19 м, при тех же дозах внесения золошлака (табл. 2).
Снижение влажности почвы в период налива бобов до 60 % НВ привело к уменьшению темпов линейного роста, высота составила от 0,85-0,95 м (по вариантам внесения золошлака) против 0,95-1,10 м при поддержании влажности почвы 80 % НВ. Оптимальное снижение влажности почвы в данный период составило не ниже 70 % НВ с внесением золошлака в количестве 60 т/га, при этом максимальная высота растений сои в опытах достигла 1,21 м.
149
***** ИЗВЕСТИЯ *****
№ 3 (39), 2015
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Таблица 2 - Динамика линейного роста по вариантам режимов орошения и доз внесения золошлака (среднее 2011-2014 гг.)
Режим ороше- ния Дозы внесения золошлака, т/га Третий тройчатый лист, м Цветение, м Образование бобов, м Налив бобов, м Начальная спелость, м
Без орошения контроль 0,09 0,53 0,73 0,82 0,80
40 т/га 0,10 0,54 0,73 0,86 0,81
60 т/га 0,11 0,56 0,75 0,86 0,81
60 % НВ контроль 0,10 0,55 0,75 0,85 0,80
40 т/га 0,11 0,60 0,80 0,90 0,85
60 т/га 0,11 0,65 0,85 0,95 0,90
70 % НВ контроль 0,12 0,70 0,98 1,11 1,05
40 т/га 0,12 0,71 1,05 1,15 1,10
60 т/га 0,13 0,76 1,13 1,21 1,16
80 % НВ контроль 0,11 0,60 0,90 0,96 0,93
40 т/га 0,12 0,62 0,90 1,06 1,00
60 т/га 0,12 0,65 0,95 1,10 1,03
Одним из основных факторов воздействия на урожайность является водный режим. Но не только проведение поливов повышает урожайность, в свою очередь, и последействие внесения золошлака создает благоприятные условия для более полного использования растениями оросительной воды и тем самым повышает эффективность орошения (рис. 1).
80% НВ
Варианты опытов
Рисунок 1 - Урожайность сои, т/га (2011 - 2014 гг.)
2.5- 3 2-2,5
1.5- 2 1-1,5
Наименьшая урожайность 1,13 т/га была на опытном участке, где растения и почва испытывали дефицит влаги и питательных элементов. Внесение минимальной дозы золошлака 40 т/га привело к повышению урожайности сои на 0,31 т/га и составила при этом 1,26-1,8 т/га, в вариантах без орошения. А в вариантах с предполивным порогом влажности 80 % НВ и внесением того же количества золошлака (40 т/га) урожайность сои повысилась на 0,49-0,99 т/га и составила 1,85-2,61 т/га за исследуемые годы.
Увеличение дозы золошлака сопровождалось повышением урожайности сои. Так, при внесении дозы 60 т/га урожайность увеличилась на 0,04-0,60 т/га по отношению к контролю и составила 1,34-3,20 т/га.
150
***** ИЗВЕСТИЯ *****
№ 3 (39), 2015
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Анализируя влияние различных уровней влагообеспеченности и доз внесения золошлака на урожай сои, следует отметить, что оптимальным является режим, допускающий понижение влажности почвы до 70 % НВ, при котором мы получили наибольшую урожайность сои - 3,2 т/га (2012 г.), средняя урожайность при данных условиях за исследуемый период составила 2,82 т/га.
В условиях южной зоны Амурской области на лугово-черноземовидных почвах для получения стабильных урожаев сои хозяйствам области рекомендуется применять общепринятую для данной зоны технологию, включающую орошение по предполивному порогу влажности 70 % НВ, при этом вносить золошлак дозой 60 т/га.
Библиографический список
1. Боровой, Е.П. Динамика роста и урожайность сои при орошении в условиях южной зоны Амурской области [Текст]/ Е.П. Боровой, Н.А. Юст, Т.А. Ляшенко //Актуальные проблемы техносферной безопасности и природообустройства: матер. междунар. науч.-практ. конф. (г. Благовещенск, 12 февраля 2014 г.). - Благовещенск: ДальГАУ, 2014. - Вып. 1. - С. 67-73.
2. Боровой, Е.П. Влияние режимов орошения на рост и урожайность сортов сои в условиях южной зоны Амурской области [Текст] / Е.П. Боровой, Н.А. Юст, Н.В. Соболева //Природообустройство. - 2014. - № 1. - С. 20-23.
3. Доспехов, Б.Н. Методика полевого опыта [Текст] /Б.Н. Доспехов. - 5-е издание, до-полн. и перераб. - М.: Агропромиздат, 1985.
4. Качинский, Н.А. Физика почв [Текст] / Н. А. Качинский. - М.: Высшая школа, 1970. - 340 с.
5. Костяков, А.Н. Основы мелиорации [Текст]/ А.Н. Костяков. - М.: Сельхозгиз, 1960.
6. Плешаков, В.Н. Методика полевого опыта в условиях орошения [Текст]/ В.Н. Плешаков. - Волгоград: ВНИИОЗ, 1983. - 148 с.
7. Полевой опыт [Текст]/ Под ред. П. Г. Найдина. - Изд. 2-е, испр. и доп. - М.: Колос, 1968. - 328 с.
8. Щегорец, О.В. Соеводство [Текст]/ О.В. Щегорец. - Благовещенск: ДальГАУ, 2002. - 432 с.
9. Юст, Н.А. Влияние различных режимов орошения на рост, развитие и фотосинтетическую деятельность растений сои в условиях южной зоны Приамурья [Текст]/ Н.А. Юст // Вестник Алтайского государственного университета. - 2011. - № 12 (86). - С. 30-33.
10. Influence of steam predecessors on growth of soybean plants during sprinkling in conditions of southern zone of Amur river region Science, Technology and Higher Education [Text] : materials of the V international research and practice conference, Westwood, June 20, 2014 / - Westwood - Canada, 2014. 34-40 p.
E-mail: borovoy.e.p@mail.ru
УДК 629.3.014.2:621.3
ФУРЬЕ-АНАЛИЗ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ОСЦИЛЛОГРАММ ТЯГОВОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ РАБОЧЕГО ОРГАНА КУЛЬТИВАТОРНОГО МТА
Д.С. Гапич, доктор технических наук, доцент Е.В. Ширяева, кандидат технических наук О.А. Денисова, аспирант
Волгоградский государственный аграрный университет
Доказана возможность аппроксимации экспериментальных осциллограмм тягового сопротивления рабочего органа культиватора рядом Фурье.
Ключевые слова: рабочий орган культиватора, ряд Фурье, тяговое сопротивление, автокорреляционная функция, спектральный анализ, осциллограмма.
151
